package DataStructures.LinkedList;

public class Josepfu {
    public static void main(String[] args) {
        //测试一把看看构建环形链表 和 遍历是否完成
        CircleSingleLinkedList circleSingleLinkedList = new CircleSingleLinkedList();
        //加入五个小孩结点
        circleSingleLinkedList.addBoy(5);
        circleSingleLinkedList.showBoy();

        //测试约瑟夫环
        System.out.println("约瑟夫环出圈队列:");
        circleSingleLinkedList.countBoy(1,2,5);
    }
}

//创建一个环形的单向链表
class CircleSingleLinkedList {
    //先创建一个first结点 当前还没有编号
    private Boy first = null;
    //添加孩子结点 构建成一个环形链表
    public void addBoy(int nums) {
        //nums 做一个数据校验
        if (nums < 1) {
            System.out.println("nums值不合法");
            return;
        }
        //辅助指针 帮助构建环形链表
        Boy curBoy = first;
        //使用for循环 来创建我们的环形链表
        for (int i = 1 ; i <= nums ; i++) {
            //根据编号创建小孩结点
            Boy boy = new Boy(i);
            //第一个结点要单独考虑一下 后面的循环生成即可
            //如果是第一个小孩
            if (i == 1) {
                first = boy;
                //构成环状
                first.setNext(first);
                //让curBoy指向第一个小孩
                curBoy = first;
            }else {//如果是后面其他的小孩
                //当前链表最后一个结点的next指向新加的结点
                curBoy.setNext(boy);
                //连接到第一个结点 形成环状
                boy.setNext(first);
                //指针后移
                curBoy = boy;
            }
        }
    }

    //遍历当前的环形链表
    public void showBoy() {
        //判断链表是否为空
        if (first == null) {
            System.out.println("链表为空 没有任何小孩");
            return;
        }
        //因为first不能动 因此我们仍然使用一个辅助指针完成遍历
        Boy curBoy = first;
        while (true) {
            System.out.printf("小孩的编号 %d \n",curBoy.getNo());
            //判断是否已经到最后
            if (curBoy.getNext() == first) {//说明遍历完毕
                break;
            }
            //指针后移
            curBoy = curBoy.getNext();
        }
    }

    //根据用户的输入 计算出小孩出圈的顺序
    //startNo 表示从第几个小孩开始数数
    //countNum 表示数几下
    //nums 表示最初有多少小孩在圈中
    public void countBoy(int startNo,int countNum,int nums) {
        //先对数据进行校验 空队列不合理 不能从小于1或者大于nums个小孩开始数
        if (first == null || startNo < 1 || startNo > nums) {
            System.out.println("参数输入有误，请重新输入");
            return;
        }
        //创建一个辅助指针 帮助完成小孩出圈
        Boy helper = first;
        //事先应该让helper指针指向环形链表的最后一个结点
        while (true) {
            if (helper.getNext() == first) {//说明helper指向最后的一个小孩结点了
                break;
            }
            //指针后移
            helper = helper.getNext();
        }
        //小孩报数前 先让first和helper移动k - 1次
        for (int i = 0 ; i < startNo - 1 ; i++) {
            //双指针都后移
            first = first.getNext();
            helper = helper.getNext();
        }
        //当小孩报数时 让first和helper指针同时移动m - 1次 然后出圈
        //这里是一个循环的操作 直到圈中只有一个结点
        while (true) {
            //当双指针重合时只剩最后一个结点
            if (first == helper) {
                break;
            }
            //让first helper指针同时的移动countNum - 1 然后出圈
            for (int j = 0 ; j < countNum - 1 ; j++) {
                //双指针都后移
                first = first.getNext();
                helper = helper.getNext();
            }
            //此时first指向的结点就是要出圈的小孩结点
            System.out.printf("小孩%d出圈 \n",first.getNo());
            //这时将first指向的小孩结点出圈
            first = first.getNext();
            helper.setNext(first);
        }
        //当退出while循环时 圈中应当只剩下一个结点了
        System.out.printf("最后留在圈中的小孩编号%d \n",first.getNo());
    }
}

//创建一个Boy类 表示一个结点
class Boy {
    //编号
    private int no;
    //指向下一个结点 默认为空
    private Boy next;

    public Boy(int no) {
        this.no = no;
    }

    public int getNo() {
        return no;
    }

    public void setNo(int no) {
        this.no = no;
    }

    public Boy getNext() {
        return next;
    }

    public void setNext(Boy next) {
        this.next = next;
    }
}